電荷在磁場中受到的力

電荷在磁場中受到的力一、選擇題1．(多選)下列關(guān)于電荷所受靜電力和洛倫茲力的說法中，正確的是( )電荷在磁場中一定受洛倫茲力的作用電荷在電場中一定受靜電力的作用電荷受靜電力的方向與該處的電場方向一致電荷若受洛倫茲力，則受力方向與該處的磁場方向垂直［導(dǎo)學(xué)號(hào)99690306］解析：選BD.靜止電荷在磁場中不受洛倫茲力的作用，但在電場中一定受靜電力的作用，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；只有正電荷的受力方向與該處的電場方向一致,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則知運(yùn)動(dòng)電荷若受洛倫茲力，則受力方向與該處的磁場方向垂直,選項(xiàng)D正確.(多選)帶電荷量為+q的粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)，下面說法中正確的是()只要速度大小相同，所受洛倫茲力就相同如果把+q改為一q,且速度反向、大小不變，則洛倫茲力的大小不變洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直，磁場方向一定與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直粒子只受到洛倫茲力的作用，不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)［導(dǎo)學(xué)號(hào)99690307］答案：BD三種不同粒子a、b、c從0點(diǎn)沿同一方向進(jìn)入垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡分別如圖所示.則( )粒子a一定帶正電粒子b一定帶正電粒子c一定帶正電粒子b一定帶負(fù)電［導(dǎo)學(xué)號(hào)99690308］解析：選A.由左手定則可以判斷，粒子a帶正電，粒子b不帶電，粒子c帶負(fù)電，故選項(xiàng)A正確.在陰極射線管中電子流方向由左向右，其上方放置一根通有如圖所示電流的直導(dǎo)線，導(dǎo)線與陰極射線管平行，則電子將( )向上偏轉(zhuǎn) B.向下偏轉(zhuǎn)C.向紙里偏轉(zhuǎn)D.向紙外偏轉(zhuǎn)［導(dǎo)學(xué)號(hào)99690309］解析：選B.由題圖可知，直導(dǎo)線電流的方向由左向右，根據(jù)安培定則，可判定直導(dǎo)線下方的磁場方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蚶铮娮舆\(yùn)動(dòng)方向由左向右，由左手定則知(電子帶負(fù)電荷，四指要指向電子運(yùn)動(dòng)方向的反方向)，電子將向下偏轉(zhuǎn)，故B選項(xiàng)正確.來自宇宙的質(zhì)子流，以與地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一點(diǎn)，則這些質(zhì)子在進(jìn)入地球周圍的空間時(shí)，將( )豎直向下沿直線射向地面相對于預(yù)定地點(diǎn)，稍向東偏轉(zhuǎn)相對于預(yù)定地點(diǎn)，稍向西偏轉(zhuǎn)相對于預(yù)定地點(diǎn)，稍向北偏轉(zhuǎn)［導(dǎo)學(xué)號(hào)99690310］解析：選B.質(zhì)子帶正電，地球表面的地磁場方向由南向北，根據(jù)左手定則可判定，質(zhì)子自赤道上空的某一點(diǎn)豎直下落的過程中受到洛倫茲力的方向向東，故正確選項(xiàng)為B.帶電油滴以水平速度v0垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，恰做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示，若油滴質(zhì)量為m磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則下述說法正確的是（）XXXXXXXXO-?%XXXXXXXXA.油滴必帶正電荷，電荷量為VBvB0b?油滴必帶正電荷，比荷m=vBmvB0c.油滴必帶負(fù)電荷，電荷量為VBvB0D.油滴帶什么電荷都可以，只要滿足q=VBvB0［導(dǎo)學(xué)號(hào)99690311］解析：選A.油滴水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，其所受洛倫茲力必向上與重力平衡，故帶正電，其電荷量q=VB，A正確.vB0如圖所示，甲是一個(gè)帶正電的小物塊，乙是一個(gè)不帶電的絕緣物塊，甲、乙疊放在一起靜止于粗糙的水平地板上，地板上方空間有水平方向的勻強(qiáng)磁場.現(xiàn)用水平恒力F拉乙物塊，使甲、乙無相對滑動(dòng)地一起水平向左加速運(yùn)動(dòng).在加速運(yùn)動(dòng)階段（）TOC\o"1-5"\h\zX X X X Xx Bx X 甲 XX X FrX 乙 X777777777777777777/777777777777777地面對乙物塊的摩擦力逐漸減小甲、乙兩物塊的加速度逐漸增大乙對甲的摩擦力逐漸增大甲對乙的摩擦力逐漸減?。蹖?dǎo)學(xué)號(hào)99690312］解析：選D.加速過程中，甲受向下的洛倫茲力逐漸增大，乙對地板的壓力逐漸增大，乙受摩擦力增大，則加速度逐漸減小，A、B錯(cuò)誤.甲的加速度是由乙對它的摩擦力產(chǎn)生的，由牛頓第二定律知，甲、乙間的摩擦力逐漸減小,C錯(cuò)誤D正確.故選D.&（2016?淄博高二檢測）質(zhì)量為m、帶電量為q的小球，從傾角為0的光滑絕緣斜面上由靜止下滑，整個(gè)斜面置于方向水平向外的勻強(qiáng)磁場中，其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,如圖所示.若帶電小球下滑后某時(shí)刻對斜面的作用力恰好為零，下面說法中正確的是（ ）A．BC．D．小球帶負(fù)電小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速度增大、速度也增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)小球在斜面上下滑過程中，當(dāng)小球?qū)π泵鎵毫榱銜r(shí)的速率為mgSin@［導(dǎo)學(xué)號(hào)99690313］解析:選B.小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受力如圖所示,由左手定則可判定小球帶正電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球運(yùn)動(dòng)時(shí)受的合力為mgsinQ，故小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)BA．BC．D．小球帶負(fù)電小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速度增大、速度也增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)小球在斜面上下滑過程中，當(dāng)小球?qū)π泵鎵毫榱銜r(shí)的速率為mgSin@［導(dǎo)學(xué)號(hào)99690313］解析:選B.小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受力如圖所示,由左手定則可判定小球帶正電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球運(yùn)動(dòng)時(shí)受的合力為mgsinQ，故小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤，當(dāng)mgcosQ小球?qū)π泵鎵毫榱銜r(shí)，mgcos0=Bqv，則v= 麗，選項(xiàng)Bq其質(zhì)量為m,所帶的電D錯(cuò)誤．9．(多選)如圖所示,套在足夠長的絕緣粗糙直棒上的帶正電小球荷量為q，小球可在棒上滑動(dòng)，現(xiàn)將此棒豎直放入沿水平方向且相互垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場中,電場方向水平向右,磁場方向垂直紙面向外,設(shè)小球的電荷量不變,小球由靜止下滑的過程中( )B．CD．直增加小球速度一直增加，直到最后勻速棒對小球的彈力一直減小小球所受洛倫茲力一直增大，直到最后不變［導(dǎo)學(xué)號(hào)99690314］解析：選BD?小球由靜止開始下滑，受到向左的洛倫茲力不斷增加.在開始階段，洛倫茲力小于向右的靜電力，棒對小球有向左的彈力，隨著洛倫茲力的增加，棒對小球的彈力減小，小球受到的摩擦力減小，所以在豎直方向上小球受到重力和摩擦力作用加速運(yùn)動(dòng)，其加速度逐漸增加．當(dāng)洛倫茲力等于靜電力時(shí)，棒對小球沒有彈力，摩擦力隨之消失，小球在豎直方向上受到的合力最大，加速度最大．隨著小球速度繼續(xù)增加，洛倫茲力大于靜電力，棒對小球又產(chǎn)生向右的彈力，隨著速度增加，洛倫茲力增加，棒對小球的彈力增加，小球受到的摩擦力增加，于是小球在豎直方向受到的合力減小，加速度減小，小球做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減小為零時(shí)，小球的速度不再增加，以此時(shí)的速度做勻速運(yùn)動(dòng)．綜上所述，選項(xiàng)B、D正確．二、非選擇題10.有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球停在絕緣平面上，并處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，為了使小球飄離平面，重力加速度為g,勻強(qiáng)磁場在紙面內(nèi)移動(dòng)的最小速度應(yīng)為多少？方向如何？=XX\:［導(dǎo)學(xué)號(hào)99690315］解析：當(dāng)磁場向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于小球向右運(yùn)動(dòng)，帶正電小球所受的洛倫茲力方向向上，當(dāng)其與重力平衡時(shí)，小球即將飄離平面.設(shè)此時(shí)速度為v,則由力的平衡有：qvB=mg,mgqvB=mg,mg得v=qB磁場應(yīng)水平向左平移．答案：mg答案：qB水平向左11.如圖所示，質(zhì)量m=0.1g的小球，帶有q=5X10-4C的正電荷，套在一根與水平方向成0=37°的絕緣桿上，小球可以沿桿滑動(dòng)，與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)“=0.4，這個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，求小球由靜止釋放后沿桿下滑的最大加速度和最大速度.(g取10m/s2)XXXXXXXX［導(dǎo)學(xué)號(hào)99690316］解析：小球沿桿滑動(dòng)，受垂直桿斜向右上方的洛倫茲力F，當(dāng)mgcos0=qvB時(shí)，加速度最大，最大加速度a=gsin0=10X0.6m/s2=6m/s2.當(dāng)下滑的速度足夠大時(shí)，小球?qū)⒆鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，沿桿方向有mgsin0=F，N垂直桿方向有qvB=mgcos0＋F，N由以上兩式解得v=9.2m/s.答案：6m/s 滑塊到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)C時(shí)的速度； 滑塊到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)C時(shí)的速度； 在C點(diǎn)時(shí)滑塊所受的洛倫茲力； 滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力.(g取10m/s2)［導(dǎo)學(xué)號(hào)99690317］解析：以滑塊為研究對象，自軌道上A點(diǎn)滑到C點(diǎn)的過程中，受重力mg,方向豎直向下；靜電力qE,方向水平向右；洛倫茲力F、^=qvB,方向始終垂直于速度洛方向.滑塊從A到C過程中洛倫茲力不做功，由動(dòng)能定理得mgR-qER=2mvC2(mg—qE)R得vC= m =2m/s，萬向水平向左.根據(jù)洛倫茲力公式得：F=qvCB=5X10—2X2X1N=0.1N,方向豎直向下.v2⑶在C點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律：F—mg—卩=^^NR12?如圖所示，質(zhì)量為m=1kg、電荷量為q=5X10-2C的帶正電的小滑塊，從半徑為R=0.4m的